CN102262280A - 透镜驱动装置、自动对焦照相机及移动终端装置 - Google Patents

Abstract

本发明是为了提供在简易的构造中，将透镜载体往光轴方向的移动及防抖补正移动都可行的透镜驱动装置、自动对焦照相机及移动终端装置。在透镜驱动装置1中，4个磁石17在第1环状线圈19的周向上以90度等间隔配置，设置在第1环状线圈19的对面同时，内周侧磁极相同且至少2个磁石17分别与第2环状线圈16a～16d对向，透镜载体5往光轴方向移动时，第1环状线圈通电流，透镜载体5与光轴相正交的X-Y方向的移动时，在指定第2环状线圈16a～16d上通以一定电流。

Description

透镜驱动装置、自动对焦照相机及移动终端装置

技术领域

本发明是关于透镜驱动装置、自动对焦照相机及附带有照相功能的移动终瑞装置。

背景技术

专利文献1(专利公开第JP2002-373435号公报)，在用于捕光的驱动装置中，披露了一种：透镜载体外周面的周向上以90度的间隔设置第1环状线圈和第2环状线圈，并在透镜载体的径向外侧上设置有与各环状线圈相对的磁石，往环状线圈通电后使得透镜载体往光轴方向(对焦方向)及径道方向(X方向)移动。

另一方面，在小型照相机中，只是使透镜载体往光轴方向移动，如果为防止抖动使之往X-Y方向移动时，那么就需要让透镜驱动装置整体向X方向驱动和Y方向驱动的这种马达来使之移动。

简单说，小型照相机用的透镜驱动装置中，往透镜载体的光轴方向(Z方向)移动及往X-Y方向(防抖补正)的移动，仅仅只要透镜载体移动，这样的功能目前还没有。

另外，往透镜载体光轴方向的移动，即便采用专利文献1的技术可以办到，但是专利文献1的技术里，仅仅只是能往X方向移动，往防抖补正(X-Y方向)光轴相交面的移动则无法做到。

发明内容

因此，本发明的目的是为了提供一种以简易的构造，将透镜载体往光轴方向移动及防抖补正移动都可行的透镜驱动装置、对焦照相机及带有照相功能移动终端装置。

为实现所述目的的透镜驱动装置，其特点是，包括内周上支撑透镜的透镜载体，内周侧上支撑透镜载体作自由移动的固定体、透镜载体的外周上沿周向卷转的第1环状线圈、第1环状线圈的外周的周向以90度间隔设置至少2个的第2环状线圈、固定体上设置的4个磁石，四个磁石在第1环状线圈的周向以90度间隔设置并设置在第1环状线圈的相对面，各磁石内周侧和外周侧具有不同磁极，同时内周侧磁极相同，且至少2个磁石分别与第2环状线圈对向，透镜载体往光轴方向移动时，第1环状线圈通电流，透镜载体与光轴相正交的X-Y方向的移动时，在指定第2环状线圈上通以一定电流。

所述的透镜驱动装置，其进一步的特点是，第2环状线圈从透镜载体的外周侧来看即侧视为矩形的环，光轴方向前侧边部配置在第1环状线圈的前侧端的前侧，光轴方向后侧边部配置在第1环状线圈的后侧端的后侧，左右侧边部突设在第1环状线圈的半径向外侧，与第2环状线圈相对向位置的磁石配置在第2环状线圈的左右侧边部间。

所述的透镜驱动装置，其进一步的特点是，固定体是环状的环口，环口具有由外周侧壁、位于外周侧壁的内周侧上的内侧壁，内侧壁和外周侧壁相连接的连接部，内侧壁设置有对应磁石的位置，第1环状线圈设置在磁石和内侧壁之间。

所述的透镜驱动装置，其进一步的特点是，环口从前侧看外周侧壁略呈平面四角形状，磁石及第2环状线圈配置于环口的角部。

为实现所述目的的自动对焦照相机，其特点是，包括具有所述的任一特点的透镜驱动装置及在透镜载体的透镜成像侧设置的画像传感器。

为实现所述目的的带有照相功能的移动终端装置，其特点是，包括一种搭载有所述的自动对焦照相机。

所谓移动终端装置是指手机、信息携带终端(PDA)、笔记本电脑等。

根据所述的透镜驱动装置，由于第1环状线圈通电，磁石间便产生推力，通过透镜载体往光轴方向的移动，从而取得对焦移动。另外，任意向第2环状线圈上通电，磁石之间会产生向透镜载体的半径方向的推进力，由此透镜载体将往与光轴正交的X-Y方向移动，从而可以进行对焦移动及防抖补正移动。

即，磁石的内周侧的顶端面发出的磁通量，在半径方向的区域与第1环状磁石相交叉。沿透镜载体的周向卷转的第1环状线圈上通电，则按夫螺铭定则，在第1环状线圈上产生向光轴方向的推力。

根据所述的透镜驱动装置，此磁石在光轴方向的推力发生和与光轴相正交的半径方向的推力发生兼起作用，只要具备1个第1环状线圈、至少2个第2环状线圈、4个磁石就能使透镜载体向光轴方向及与光轴相交的半径方向移动，所以构成简单且部品点数少情况下就能实现自动对焦移动及防抖补正移动。

由于第2环状前侧边部配置在第1环状线圈的前侧端的前侧，所以透镜驱动装置的组装中，从后侧向前侧将透镜载体插入第2环状线圈的左右侧边部间时，第2环状线圈的前侧边部不会有干涉而能插入。

在各磁石对应位置上，相对第1环状线圈将环口内周壁称为回逆环口配置，可提高磁通量密度，所以可以提高透镜载体向光轴方向移动的推进力。

磁石及第2环状线圈设置在有一定深度环口角部的空间上，因此，防抖补正功能拥有了，同时做到与无搭载防抖补正功能的透镜驱动装置相同的尺寸，且做到小型构造。

附图说明

【图1】关于本发明实施例的透镜驱动装置的分解斜视图。

【图2】关于图1所示的线圈体分解斜视图。

【图3】关于本发明实施例的透镜驱动装置，为图6的A-A的断面图。

【图4】中(a)是关于本发明实施例的透镜驱动装置的水平截面图，(b)是(a)中所示B部的扩大图。

【图5】关于本发明实施例的自动对焦照相机中，透镜载体与驱动部之间的关系图。

【图6】关于本发明实施例的透镜驱动装置的外观轴测视图。

具体实施方式

以下内容，将参照附加图1～图6来详细说明本发明的第1实施例。关于本实施例的驱动装置1是一种组装到手机里的自动对焦照相的透镜驱动装置。

透镜驱动装置1的配置是，如图1所示，在内周支撑透镜(无图示)的透镜载体5、在内周侧能支撑透镜载体5自由移动的作为固定体的环口3、环口3光轴方向前侧上设置的框架7及前侧弹簧9、环口3后侧上设置的底座8及后侧弹簧11。配置在后侧弹簧11与环口3之间的垫片(绝缘材料)15。如图1、图3所示，线圈体4被固定于透镜载体5的外周。

如图1所示，环口3具有外周侧壁3a和位于外周侧壁3a的内周侧位置上的内侧壁3c，以及内侧壁3c和外周侧壁3b相连接的连接部3d。

从前侧看，外周侧壁3a略呈四角形，四角的角部3b呈倒角形状。内侧壁3c设置在各角部3b的对应位置上。内侧壁3c的内侧为便于透镜载体5移动的圆形状开口部。内侧壁3c从前侧看呈圆弧状。

环口3的外周侧壁3a的各角部3b上，其内周固定有磁石17。第1环状线圈19配置于磁石17和内侧壁3c上。

如图1及图4所示，各磁石17从前侧沿环口3的倒角角部3b的平面看略呈四角形状。其内周面呈沿第1环状线圈19的外周面的圆弧状。

如图1所示，透镜载体5略呈圆筒形状，其内侧固定有透镜(无图示)。被固定于透镜载体5外周上的线圈体4是由第1环状线圈19和第2环状线圈16a、16b、16c、16d所构成。

第1环状线圈19沿透镜载体5周向全周相卷成圆环状。第1环状线圈19，全体呈带状，外周面在环口3的角部3b所对应位置上与磁石17相对面。

进一步，如图3与图4所示，在第1环状线圈19的外周面上，磁石17所对面的位置中，环口3的内侧壁3c配置在第1环状线圈19的内周侧上。

在第1环状线圈19的外周上，4个第2环状线圈16a～16d在周向上等间隔(90度的间隔)配置。各第2环状线圈16a～16d分别从其侧面看(从第1环状线圈19的外周向来看)呈矩形，构成矩形的环方向上线圈卷转成形。

各第2环状线圈16a～16d分别将其前侧边部22朝第1环状线圈19的半径方向内侧弯曲后，重叠固定于第1环状线圈19的前侧端的前方。将后侧边部25在第1环状线圈19的半径方向内侧弯曲后，重叠固定于第1环状线圈19的后侧端后方。第1环状线圈19的外周面上，左右侧边部24、26突出设置在半径方向外侧。

然后，如图4(a)所示，各磁石17配置于各第2环状线圈16a～16d的左右侧边部24、26之间的同时，还配置在第1环状线圈19的外周面相对面。

第2环状线圈16a、16c如图4(b)所示，磁石17的磁力线中磁石17侧面相交成分的磁力和根据第2环状线圈16a、16c上通过的电流，在右侧边部24及左侧边部26中，根据夫累铭左手定则，透镜载体5的半径方向有一个推力E起作用。根据第2环状线圈16b、16d也同样在右侧边部24及左侧边部26中，根据夫累铭左手定则，透镜载体5的半径方向有一个推力F起作用。推力E和推力F相正交。

如图5所示，第1环状线圈19与Z驱动部32相接连，各第2各环状线圈16a～16d与X-Y驱动部33相连接，能从各驱动部32、33处通以一定值的电流。如图5点锁线所示，Z驱动部32和第1环状线圈19的连接线及X-Y驱动部33和第2环状线圈16a～16d的连接线仅出示了电流输入侧和输出侧的连接。

另外，本实施例中，第2环状线圈16a与16c、16b与16d是分别相串联，在2个环状线圈16a与16c的推力E方向、及在16b与16d的推力F方向上进行驱动。

比方说，Z驱动部32，透镜载体5往对焦位置移动时(光轴方向移动)，第1环状线圈19上通电流Z。

同样，防抖补正时，X-Y驱动部33，往第2环状线圈16a与16c上通电流E，使透镜载体5往E方向上移动，往第2环状线圈16b与16d上通电流F，使透镜载体5往F方向上移动。根据这个，透镜载体往E-F方向上进行移动来进行防抖补正。

另外，图4及图5中，Z、E、F符号所示意的是所流的电流所产生的推力方向和大小。

但是，如图4所示，本实施例中，X方向是前视略呈四角形的环口3的一边方向，Y方向是前视略四角形环口3相邻的边方向。关于环口3对角线方向所产生的推力E、F，X方向的分力Ex和Fx之和作为X方向的推力，Y方向的分力Ey和Fy之和作为Y方向的推动力，因此X-Y驱动部33，各X方向的分力之和Ex+Fx作为X方向驱动力，各Y方向的分力之和Ey+Fy作为Y方向驱动力来进行控制。

如图1所示，前侧弹簧9，安装前的自然状态是平板状，是由构成平面四角形环状的外周侧部9a和外周部9a内周上设置的平面圆孤形内周侧部9b及外周侧部9a与内周侧部9b相连结的4个腕部9c所构成，使Z方向及X-Y方向的变形能随意自如。

后侧弹簧11，安装前的自然状态是平板状，是由构成平面矩形环状的外周侧部11a和外周侧部11a的内周上所配置的平面圆形的内周侧部11b及外周侧部11a与内周侧部11b相连结的4个腕部11c所构成，使Z方向及X-Y方向的变形能随意自如。另外，后侧弹簧11分割成2个，一个连接在第1环状线圈19a的一端，另一个连接在第1环状线圈19a的另一端，兼作直流电流的供电端子。

另外，前侧弹簧9的外周侧部9a是挟持在框架7和环口3之间、内周侧部9b是固定在透镜载体5的前端。后侧弹簧11的外周侧部11a是挟持在底座8和后侧垫片15之间，内周侧部11b是固定在透镜载体5后端。据此，依靠前侧弹簧9和后侧弹簧11，支撑透镜载体5往光轴方(Z方向)及X-Y方向自由移动。

前侧弹簧9及后侧弹簧11至少有1个是连接在第1环状线圈19、第2环状线圈16a、16c及第2环状线圈16b、16d的两端上，兼作直流电流的供电端子。

而后，根据向第1环状线圈19上通电后，一旦透镜载体5往光轴方向前方移动，在前侧弹簧9及后侧弹簧11前后方向预压力的合力以及第1环状线圈19及第1磁石17之间所产生的电磁力相均衡位置时，透镜载体5就会停止移动。

透镜载体5往X-Y方向移动时，根据向第2环状线圈16a～16d通以一定的电流，则前侧弹簧9及后侧弹簧11的X-Y方向的弹簧合力、与第2环状线圈16a～16d各对应第2磁石17之间所产生的电磁力处于相均衡位置时停止。

接下来，对本发明实施例相关的透镜驱动装置1的组装、作用及效果进行说明。透镜驱动装置1组装之前，先要将各第2环状线圈16a～16d接着固定在第1环状线圈19的外周面上，事先形成线圈体4，固定在透镜支撑体5的外周上。另外，线圈体4中，各第2环状线圈16a～16d将前侧边部22固定在第1环状线圈19的前侧端，后侧边部25接着固定在第1环状线圈19的后侧端。

透镜驱动装置1组装，如图1所示，在底座8上，后侧弹簧11、后侧垫片15、外周上固定线圈体4的透镜载体5、内周侧面上固定了各磁石17的环口3，前侧弹簧9、及框架7，依此顺序依次进行组装固定。

接下来，固定线圈体4的透镜载体5与将磁石17固定在了内周面上的环口3之间的组装是在环口3的内周将透镜载体5从其后侧向其前侧插入进行的。此时，第2环状线圈16a～16d的前侧边部22固定在第1环状线圈19的前侧端，且在第1环状线圈19的外周侧中，仅第2环状线圈16a～16d的左右侧边部24、26突设在外周侧，所以前侧边部22无须接触磁石17，磁石17就能插入进第2环状线圈16a～16d的左右侧边部24、26之间，透镜驱动装置的组装就能很容易实现。也就是说，将透镜载体5插入进环口3的内侧时，第2环状线圈16a～16d的前侧边部22不会干涉，而能实现将磁石17配置进第2环状线圈16a～16d的左右侧边部24、26之间。

接下来，第1环状线圈19将往Z驱动部32上连接电流的输入端与输出端，第2环状线圈16a～16d把对向的线圈16a与16c、16b与16d进行串联后，往X-Y驱动部33上连接各个电流的输入端与输出端。

相关本实施例的透镜驱动装置1的驱动，如图5，Z驱动部32是从画像传感器31接收来的高频率成分(对比)的峰值逐个比较后，将透镜支撑体5向合焦点位置进行Z方向的直线移动。

即，从磁石17的内周面侧的顶端面发出的磁通量持半径方向的区域与第1环状线圈19相交链。向沿着透镜载体的周向回转的第1线圈19通电后，根据夫累铭定则，在第1环状线圈上就会产生向光轴方向的推力。

透镜支撑体5向Z方向作直线移动时，第1环状线圈19上的电流值Z与磁石17之间所产生的电磁力，同前侧弹簧9与后侧弹簧11的预压力的合力达到均衡位置点就会停止。

另外，如图4(b)所示，从磁石17的侧面所发出的磁通量与半径方向相正交，此成分则与第2环状线圈16a～16d相交链。向第2环状线圈16a～16d通电后，透镜载体5向X-Y方向移动时，对透镜载体5的外周侧其侧面呈环状回转的第2线圈16a～16d通电，则在第2环状线圈16a～16d上会产生半径向的推力。

另外，透镜载体5的X-Y控制(防抖补正)，根据陀螺仪组件等作为信号接受X方向及Y方向的防抖补正量的大小，计算X方向及Y方向的防抖补正量来决定透镜载体5的移动量E、F，然后往第2环状线圈16a、16c及第2环状线圈16b、16d进行通电。

另外，如图4所示，第2环状线圈16a～16d，根据右侧边部24与左侧后边部26所作用的电磁力，使透镜载体5上产生E、F方向的推力。

按照本实施例，透镜载体5的对焦移动，通过向第1环状线圈19通电，透镜载体就会向光轴移动，防抖补正是通过向任意的第2环状线圈16a～16d通电，透镜载体就会向X-Y方向进行移动，由此，可以实现透镜载体5对焦移动及防抖补正移动。

根据本实施例，磁石17兼作对焦移动用和防抖补正用，靠1个第1环状线圈19和4个第2环状线圈16a～16d及4个磁石17就能实现透镜载体5向光轴方向及X-Y方向移动。因此，通过简单构造以少量的部品点数能实现透镜载体5的对焦移动及防抖补正移动。

在环口3上设定有外周侧部3a和内侧部3c，针对于设置在外周侧上的磁石17，内侧部3c称为回逆环口配置于第1环状线圈19的内周侧，可提高作用于第1环状线圈19上的磁通量密度，所以可以提高透镜载体5向光轴方向移动推进力Z。

磁石17及作为防抖补正机能的第2环状线圈16a～16d从前侧看设置在呈平面四角形的有一定深度环口3的角部3b，因此，拥有防抖补正功能同时，做到与无搭载防抖补正功能的透镜驱动装置的相同尺寸，且做到小型构造。

各第2环状线圈16a～16d，将光轴方向的前侧边部22配置于第1环状线圈19的前侧端的前侧，将光轴方向后侧边部25配置于第1环状线圈19的后侧端的后侧，由于左右侧24、26突设在第1环状线圈19的半径向外侧，所以可以预先将第2环状线圈16a～16d组装在第1环状线圈19上，所以组装较容易。

另外，在透镜驱动装置1的组装中，在第2环状线圈16a～16d的左右侧边部24、26之间将透镜载体5从后侧向前侧插入时，第2环状线圈16a～16d的前侧边部22不会防碍而能将磁石17配置于第2环状线圈的左右侧边部24、26之间。因此，组装性能良好。另外，在本实施例中，前侧边部22及后侧边部25两方相比于左右侧边部24、26更来得(朝向)配置于半径向的内侧，也可以仅将前侧边部22配置于内侧。此时，后侧边部25可以寄予在X-Y方向的驱动力。此种场合，可以将环口3的角部3b与外周侧3a做成分体。事先，将角部3b固定在磁石17上，将透镜载体5配置进环口3的开口部后，再配置角部3b。

本发明不限上述实施例，只要不脱离本发明的要点范围，可以作种种变形的可能。比如第2环状线圈16a～16d及磁石17可以不限于设定在环口3的各角部3b上，相互在周向上也可按90度间隔设置。

环口3上不局限有角部3b，也可将其做成从前侧看呈平面圆形的形状。

第2环状线圈16a～16d也可以互以90度间隔相邻设成仅2个。

在本实施例中，磁石17是从第2环状线圈16a～16d的环内处与第2环状线圈16a～16d相对向配置。也可以从环的外方处与第2环状线圈16a～16d相对向配置。

透镜驱动装置可以作成具备变焦透镜后，拥有变焦功能的物体。

Claims (6)

1.透镜驱动装置，其特征在于，包括内周上支撑透镜的透镜载体，内周侧上支撑透镜载体作自由移动的固定体、透镜载体的外周上沿周向卷转的第1环状线圈、第1环状线圈的外周的周向以90度间隔设置至少2个的第2环状线圈、固定体上设置的4个磁石，四个磁石在第1环状线圈的周向以90度间隔设置并设置在第1环状线圈的相对面，各磁石内周侧和外周侧具有不同磁极，同时内周侧磁极相同，且至少2个磁石分别与第2环状线圈对向，透镜载体往光轴方向移动时，第1环状线圈通电流，透镜载体与光轴相正交的X-Y方向的移动时，在指定第2环状线圈上通以一定电流。

2.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，第2环状线圈从透镜载体的外周侧来看即侧视为矩形的环，光轴方向前侧边部配置在第1环状线圈的前侧端的前侧，光轴方向后侧边部配置在第1环状线圈的后侧端的后侧，左右侧边部突设在第1环状线圈的半径向外侧，与第2环状线圈相对向位置的磁石配置在第2环状线圈的左右侧边部间。

3.如权利要求1或2所述的透镜驱动装置，其特征在于，固定体是环状的环口，环口具有由外周侧壁、位于外周侧壁的内周侧上的内侧壁，内侧壁和外周侧壁相连接的连接部，内侧壁设置有对应磁石的位置，第1环状线圈设置在磁石和内侧壁之间。

4.如权利要求3所述的透镜驱动装置，其特征在于，环口从前侧看外周侧壁略呈平面四角形状，磁石及第2环状线圈配置于环口的角部。

5.自动对焦照相机，其特征在于，包括如权利要求1至4中任一项所述的的透镜驱动装置及在透镜载体的透镜成像侧设置的画像传感器。

6.带有照相功能的移动终端装置，其特征在于，包括一种搭载有如权利要求5所述的自动对焦照相机。

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